论文部分内容阅读
[摘 要]简单介绍了我国煤炭综采技术发展历史，并在阐述现阶段我国惯用的几种现代化综面开采技术的基础上，具体分析我国复杂条件下中厚煤层综采技术的应用情况，最后对比我国综采技术与采煤发达国家间的差距情况。
[关键词]复杂条件 中厚层煤层 综采技术
中图分类号：TP301.5 文献标识码：TP 文章编号：1009―914X（2013）34―0618―01
提供我們日常生产生活中最基础保障的就是能源，国民经济长久稳定持续发展离不开能源的辅助，群众生活的安居乐业也需要能源的支撑。纵观现阶段我国能源的开采利用情况，和世界上很多发达国家还相距甚远，有时都还未赶上一些发展中国家的能源利用效率，这种开采模式在极大程度上消耗了大量资源且没有取得很好的效果。建立低碳节能型社会有利于发挥能源在经济增长和社会发展中的效用，但同时飞速发展的经济也对于能源开采的技术水准提出了更高要求，产量需求上也更加高。而就我国的地质状况上看，能源本来就具有一定的特殊性。目前在开采使用一次能源的情况中，总比例达到了能源总开采量的80%，而其中的主体能源正是煤炭资源。有研究显示未来四十年间，这种能源架构特征都不会转变，因此煤炭开采技术的研究将对我国能源战略有显著意义。我国现有的煤炭资源开采储备中，超过一半以上都是厚煤层，即等于在煤炭开采技术上，对于中厚层煤层的开采技术的研究是有重要的经济价值和实践意义的。
我国现阶段开采煤矿主要有以下三种基本方法：分层开采、放顶煤和综面开采，综面开采是主要指采高在三米五以上的煤层。分层开采是一种历史悠久的传统开采方式，也是我国应用时间最为久远的一种采煤方法，开采技术也相对成熟发达。而放顶煤开采这种方式是在80年代初期被我国引进的，它最初在欧洲大范围应用并取得了一定的效果，我国借鉴吸收之后迅速地应用到了各个中厚煤层的开采中去。纵观近几年来我国的中厚煤层的开采方式，发展速度最快的还是综面开采技术，主要是由开采设备整体的完善和开采技术大幅提高而导致的。
一、综面开采技术的历史
综合机械化采煤彻底地改变煤炭工业的进程，世界主要几大产煤国自本世纪七十年代使用了综采机械化后，纷纷实现了煤炭业大型化和集约化的现代技术转型。80年代初期，技术发达的采煤国家又转攻大功率和高产量的综采技术为主体，建设一井多面的矿井开采模式，极大程度地提高了煤炭开采和使用效率。目前世界范围内开采技术所流行的几大发展趋势为综合机械化、机电化和集约化，随着煤炭开采规模日趋扩大，也要求煤炭开采设备朝着高产高效综采模式推进，并迈向大功率、高产量、高速度和机电化的道路。我国在上世纪70年代开始引进第一套全综采设备，并全面投入试验应用，90年代初开始建设高效矿井项目，自此高产高效煤矿数量逐年呈递增趋势，技术水准也不断提高。20世纪初我国煤矿共建高产量矿井90处，前年建成的高产量矿井达400处，总产量超过十亿。随着最近几年千万吨以上及薄煤层高产高效综采成套设施的研发和投入使用，标志着我国煤矿现代化建设取得了很好的进步，并向全世界宣告了我国煤矿综采技术建设的巨大成就。
二、复杂条件下中厚层煤层的综采技术
综采技术的主要作用是提升放顶煤开采的采出率，随着我国对综采技术研究的深入和采煤装备整体质量的加强，我国启动重点科研项目“中厚煤层综采配套设施和技术研发”，并取得了良好经济技术效果。而复杂的地质条件是制约综采技术发挥的关键一环，如果能科学准确地掌握煤炭开采的地质状况，才可以帮助综采技术的优点更好地发挥出来，尤其是浅埋、断层、复合顶底板、急倾斜煤层、地下水等地质状况的制约作用十分突出。
（一）浅埋煤层快速推进模式得到广泛应用
很多采煤矿区煤层厚度一般在一百五十米以内较浅处，这样典型的浅埋矿区通过使用新型采煤机，配合液压支架快速推进工程开展，达到平均日产煤两万吨以上，最高日均总量超过四万吨。利用加快推进速度来减缓煤炭开采的压力，也对顶板控制起发挥了很好效果。
（二）煤炭开采断层技术进一步提高
将传统采煤工艺变为现代的综采技术，通过在断层处安装震动炮、断层处不放煤或分多次少量放煤、提高放煤间距、顶煤破碎时采取前伸梁支撑并辅助木板和金属网，控制输送机等使开采技术得到了进一步的提高。
（三）复合顶底板综采技术全面突破
煤层顶底板强厚程度是影响综采技术发挥的关键地质条件，在综采进行回采过程中，要全面考量顶底板承受压力的因素，选择科学合理的液压支架，才不会出现支架陷入底板的情况。彻底解决综采技术在顶底板开展的技术难题，实现复合顶板综采技术的全面突破。
（四）急倾斜煤层综采技术有所进展
在急倾斜煤层复杂条件下的综面开采技术上也有所发展，对回采技术、配备设施和支架防滑稳定控上都开展了技术革新，也取得了较好的效果。改良了旧式的开采技术，全面提升了巷道布局、设备安装、输送机控制和人员分配上的科学合理程度，扩大了综采技术在负责条件下的应用范围，减少了急倾斜煤层开采综合机械化的技术问题。
三、我国综采技术与发达国家间的差距
分析我国现阶段的综采技术的应用状况，在综采技术和综采机械化水准上的突破是值得肯定的，可是和采煤技术发达国家间还是存在着不小的距离。第一是综采设备上的差距，我国的综采装备功率普遍较小，性能不佳，可靠程度低，特别是使用寿命较短，而且在新技术上包括网络信息技术的应用也不足；第二是综采技术还不尽完善，在技术发达的国家如美国一直致力于开发超级综采工作面以实现工作面宽度大、产量高、采高广、存储量大的目标。十年之前我国完全没有三百米以上综采工作面，一直到五年前我国首个加长综采工作面才试验成功；第三是地质结构对综采技术的影响，由于我国煤层赋存地质状况复杂、煤层厚度不均匀、倾角较大等多种复杂地质条件极大程度上影响了采煤设备的运作效果，不利于先进综采工艺作用的发挥，进一步拉大了我国和采煤发达国间的差距。
总而言之，针对复杂条件下中厚煤层开采要结合实际情况和技术条件等因素选取最恰当的开采方法。中厚煤层是我国实现高产高效开采目标的主要煤层，随着社会经济的快速发展和科技的不断进步，在我国复杂条件下的中厚煤层的开采技术上，无论是历史悠久的放顶煤开采技术，还是新兴的综面开采技术，都对经济发展和社会进步贡献了很多力量，可随着煤层厚度和强度的不断加深我们也会面临很多新的技术问题，例如如何提高煤炭资源的回收利用率、如何选取符合实际需求的支架、如何防治瓦斯泄露和地表下降等多种新问题，都需要在今后开采中厚煤层的实践中加深关注和研究力度。
参考文献
[1] 张健，张军.石场安全开采的大爆破设计与施工[J].矿业安全与环保，2010（08）.
[2] 任继飞.石炭二叠纪综放工作面设备配套技术研究[J].机械管理开发，2010（03）.
[3] 赵青，李大军.简便实用的综采面桥式转载机拉移装置[J].中州煤炭，2010（03）.
[4] 石永奎.采场动态结构力学模型的仿真及其应用[J].岩石力学与工程学报，2011（05）.
[5] 魏光荣.综采工作面深孔爆破强制放顶的应用[J].煤炭工程，2009（07）
作者简介
常贵，性别：男，籍贯：安徽蚌埠，出生年月：19851223，单位：淮南矿业集团张集矿综采一队，职称：助理工程师 研究方向：采矿工程
[关键词]复杂条件 中厚层煤层 综采技术
中图分类号：TP301.5 文献标识码：TP 文章编号：1009―914X（2013）34―0618―01
提供我們日常生产生活中最基础保障的就是能源，国民经济长久稳定持续发展离不开能源的辅助，群众生活的安居乐业也需要能源的支撑。纵观现阶段我国能源的开采利用情况，和世界上很多发达国家还相距甚远，有时都还未赶上一些发展中国家的能源利用效率，这种开采模式在极大程度上消耗了大量资源且没有取得很好的效果。建立低碳节能型社会有利于发挥能源在经济增长和社会发展中的效用，但同时飞速发展的经济也对于能源开采的技术水准提出了更高要求，产量需求上也更加高。而就我国的地质状况上看，能源本来就具有一定的特殊性。目前在开采使用一次能源的情况中，总比例达到了能源总开采量的80%，而其中的主体能源正是煤炭资源。有研究显示未来四十年间，这种能源架构特征都不会转变，因此煤炭开采技术的研究将对我国能源战略有显著意义。我国现有的煤炭资源开采储备中，超过一半以上都是厚煤层，即等于在煤炭开采技术上，对于中厚层煤层的开采技术的研究是有重要的经济价值和实践意义的。
我国现阶段开采煤矿主要有以下三种基本方法：分层开采、放顶煤和综面开采，综面开采是主要指采高在三米五以上的煤层。分层开采是一种历史悠久的传统开采方式，也是我国应用时间最为久远的一种采煤方法，开采技术也相对成熟发达。而放顶煤开采这种方式是在80年代初期被我国引进的，它最初在欧洲大范围应用并取得了一定的效果，我国借鉴吸收之后迅速地应用到了各个中厚煤层的开采中去。纵观近几年来我国的中厚煤层的开采方式，发展速度最快的还是综面开采技术，主要是由开采设备整体的完善和开采技术大幅提高而导致的。
一、综面开采技术的历史
综合机械化采煤彻底地改变煤炭工业的进程，世界主要几大产煤国自本世纪七十年代使用了综采机械化后，纷纷实现了煤炭业大型化和集约化的现代技术转型。80年代初期，技术发达的采煤国家又转攻大功率和高产量的综采技术为主体，建设一井多面的矿井开采模式，极大程度地提高了煤炭开采和使用效率。目前世界范围内开采技术所流行的几大发展趋势为综合机械化、机电化和集约化，随着煤炭开采规模日趋扩大，也要求煤炭开采设备朝着高产高效综采模式推进，并迈向大功率、高产量、高速度和机电化的道路。我国在上世纪70年代开始引进第一套全综采设备，并全面投入试验应用，90年代初开始建设高效矿井项目，自此高产高效煤矿数量逐年呈递增趋势，技术水准也不断提高。20世纪初我国煤矿共建高产量矿井90处，前年建成的高产量矿井达400处，总产量超过十亿。随着最近几年千万吨以上及薄煤层高产高效综采成套设施的研发和投入使用，标志着我国煤矿现代化建设取得了很好的进步，并向全世界宣告了我国煤矿综采技术建设的巨大成就。
二、复杂条件下中厚层煤层的综采技术
综采技术的主要作用是提升放顶煤开采的采出率，随着我国对综采技术研究的深入和采煤装备整体质量的加强，我国启动重点科研项目“中厚煤层综采配套设施和技术研发”，并取得了良好经济技术效果。而复杂的地质条件是制约综采技术发挥的关键一环，如果能科学准确地掌握煤炭开采的地质状况，才可以帮助综采技术的优点更好地发挥出来，尤其是浅埋、断层、复合顶底板、急倾斜煤层、地下水等地质状况的制约作用十分突出。
（一）浅埋煤层快速推进模式得到广泛应用
很多采煤矿区煤层厚度一般在一百五十米以内较浅处，这样典型的浅埋矿区通过使用新型采煤机，配合液压支架快速推进工程开展，达到平均日产煤两万吨以上，最高日均总量超过四万吨。利用加快推进速度来减缓煤炭开采的压力，也对顶板控制起发挥了很好效果。
（二）煤炭开采断层技术进一步提高
将传统采煤工艺变为现代的综采技术，通过在断层处安装震动炮、断层处不放煤或分多次少量放煤、提高放煤间距、顶煤破碎时采取前伸梁支撑并辅助木板和金属网，控制输送机等使开采技术得到了进一步的提高。
（三）复合顶底板综采技术全面突破
煤层顶底板强厚程度是影响综采技术发挥的关键地质条件，在综采进行回采过程中，要全面考量顶底板承受压力的因素，选择科学合理的液压支架，才不会出现支架陷入底板的情况。彻底解决综采技术在顶底板开展的技术难题，实现复合顶板综采技术的全面突破。
（四）急倾斜煤层综采技术有所进展
在急倾斜煤层复杂条件下的综面开采技术上也有所发展，对回采技术、配备设施和支架防滑稳定控上都开展了技术革新，也取得了较好的效果。改良了旧式的开采技术，全面提升了巷道布局、设备安装、输送机控制和人员分配上的科学合理程度，扩大了综采技术在负责条件下的应用范围，减少了急倾斜煤层开采综合机械化的技术问题。
三、我国综采技术与发达国家间的差距
分析我国现阶段的综采技术的应用状况，在综采技术和综采机械化水准上的突破是值得肯定的，可是和采煤技术发达国家间还是存在着不小的距离。第一是综采设备上的差距，我国的综采装备功率普遍较小，性能不佳，可靠程度低，特别是使用寿命较短，而且在新技术上包括网络信息技术的应用也不足；第二是综采技术还不尽完善，在技术发达的国家如美国一直致力于开发超级综采工作面以实现工作面宽度大、产量高、采高广、存储量大的目标。十年之前我国完全没有三百米以上综采工作面，一直到五年前我国首个加长综采工作面才试验成功；第三是地质结构对综采技术的影响，由于我国煤层赋存地质状况复杂、煤层厚度不均匀、倾角较大等多种复杂地质条件极大程度上影响了采煤设备的运作效果，不利于先进综采工艺作用的发挥，进一步拉大了我国和采煤发达国间的差距。
总而言之，针对复杂条件下中厚煤层开采要结合实际情况和技术条件等因素选取最恰当的开采方法。中厚煤层是我国实现高产高效开采目标的主要煤层，随着社会经济的快速发展和科技的不断进步，在我国复杂条件下的中厚煤层的开采技术上，无论是历史悠久的放顶煤开采技术，还是新兴的综面开采技术，都对经济发展和社会进步贡献了很多力量，可随着煤层厚度和强度的不断加深我们也会面临很多新的技术问题，例如如何提高煤炭资源的回收利用率、如何选取符合实际需求的支架、如何防治瓦斯泄露和地表下降等多种新问题，都需要在今后开采中厚煤层的实践中加深关注和研究力度。
参考文献
[1] 张健，张军.石场安全开采的大爆破设计与施工[J].矿业安全与环保，2010（08）.
[2] 任继飞.石炭二叠纪综放工作面设备配套技术研究[J].机械管理开发，2010（03）.
[3] 赵青，李大军.简便实用的综采面桥式转载机拉移装置[J].中州煤炭，2010（03）.
[4] 石永奎.采场动态结构力学模型的仿真及其应用[J].岩石力学与工程学报，2011（05）.
[5] 魏光荣.综采工作面深孔爆破强制放顶的应用[J].煤炭工程，2009（07）
作者简介
常贵，性别：男，籍贯：安徽蚌埠，出生年月：19851223，单位：淮南矿业集团张集矿综采一队，职称：助理工程师 研究方向：采矿工程